[发明专利]分布式并行网格生成软件框架

说明书

本发明公开了一种分布式并行网格生成软件框架，包括具有可视化数据管理功能、且具有图形人机交互界面的客户端模块，用于执行异步消息收发操作、和可视化数据序列化操作的消息中间模块，以并行方式运行在计算集群上，支持分布式网格数据管理，执行网格并行生成功能的服务端模块。本发明满足大规模CFD应用对网格的巨大需求，用户能随时随地访问网格生成服务。它具有友好的图形用户界面(GUI)，用户可以与之交互并驱动所提供的功能。

技术领域

本发明属于计算流体力学(简称CFD)的网格生成领域，具体涉及一种基于C/S架构的分布式并行网格生成软件框架。

背景技术

网格生成是CFD分析的前处理步骤，生成网格的大小和质量会对CFD模拟结果产生重大影响。随着高保真度CFD仿真的不断发展，相应的网格尺寸有了很大的增长。在工业CFD应用中，针对雷诺平均NS方程的仿真应用其网格规模已经达到10亿，而在全分辨率大涡模拟中网格规模甚至达到了100亿；此外，具有上千亿网格点的计算网格已被用于基础研究。由此可以看出，大规模CFD应用所需要的计算网格规模越来越大，这对交互式网格生成软件的开发提出了巨大的挑战，但目前尚未有一种有效的软件框架能解决交互式并行网格生成问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式并行网格生成软件框架，用于克服现有技术的短板，解决大规模CFD应用所需要的计算网格规模越来越大的难题、实现交互式网格生成的并行化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分布式并行网格生成软件框架，包括网格软件客户端模块、网格软件专用消息中间件模块和网格软件服务端模块；

在上述技术方案中，网格软件客户端模块拥有友好的图形化人机交互界面，具备海量可视化数据管理功能；

在上述技术方案中，网格软件专用消息中间件模块用于执行异步消息的收发操作、可视化数据的序列化操作；

在上述技术方案中，网格软件服务端模块能够以并行方式运行在高性能计算集群上，支持分布式网格数据管理，执行网格并行生成功能；

在上述技术方案中，网格软件客户端中海量可视化数据管理的实现步骤为：

软件界面主窗口的矩形区域记为Δ，可视化数据内存占用量阈值记为τ_h；

步骤一：获取落部分或者全部位于区域Δ内的可视化数据对象集合Σ；

步骤二：评估得到Σ所有可视化数据对象的内存量占用量之和τ；

步骤三：如果τ大于τ_h，那么根据一种五级可视化对象删除方法EraseVisualObjs重复从Σ中删除可视化数据对象，直到Σ内所有可视化数据对象的内存量占用量之和小于τ_h。

在上述技术方案中，所述五级可视化对象删除方法EraseVisualObjs(i)的计算步骤为：

步骤一：如果参数i等于1，那么从可视化数据对象集合Σ中删除内部网格面的视数据对象；

步骤二：如果参数i等于2，那么从可视化数据对象集合Σ中删除内部网格线的视数据对象；

步骤三：如果参数i等于3，那么从可视化数据对象集合Σ中删除外部网格线的视数据对象；

步骤四：如果参数i等于4，那么将集合Σ中网格线对象使用一半的点来渲染显示，即利用21个点显示；

步骤五：如果参数i等于5，那么将集合Σ中网格线对象使用3个点来渲染显示；

步骤六：如果参数i等于其它值，对可视化数据对象集合Σ不作任何处理；